بررسی ویژگی ساختاری و الکترونی گرافن دولایه پیچ خورده با ناخالصی مس به عنوان حسگر اکسیژن

گرافن دو لایه پیچ خورده هنگامی تشکیل می شود که دو لایه گرافن در یک زاویه کوچک پیچ خورده باشند. در این مقاله ساختار الکترونی, مکانیسم جذب, چگالی حالات الکترونی, چگالی حالات جزیی, فرایند انتقال بار, ساختار نواری و زمان بازیابی گرافن دو لایه پیچ خورده با و بدون ناخالصی مس برای شناسایی اکسیژن مورد بررسی قرار گرفته است. تغییرات انرژی, انرژی جذب, افزایش سطح زیر نمودارهای چگالی حالات الکترونی موید افزایش ویژگی حسگری گرافن دو لایه پیچ خورده با ناخالصی مس است. همچنین, نتایج نشان داد نیم رسانای گرافن دو لایه پیچ خورده با ناخالصی مس با جذب اکسیژن ویژگی رسانایی پیدا می کند. از سوی دیگر, نتایج محاسبه شده برای زمان بازیابی گرافن دو لایه پیچ خورده با ناخالصی مس نشان می دهد, جذب اکسیژن بر این ساختار ثبات بیشتری در مقایسه با گرافن دو لایه پیچ خورده دارد. بر این اساس ترکیب گرافن دو لایه پیچ خورده با ناخالصی مس برای کاربردهای حسگری در دماهای بالاتر از دمای اتاق و گرافن دو لایه پیچ خورده در دماهای کمتر از دمای اتاق معرفی می شوند. دمای کاری حسگر اکسیژن برای گرافن دو لایه پیچ خورده 60 کلوین با زمان کاری 28 ثانیه و برای گرافن دو لایه پیچ خورده با ناخالصی مس1600 کلوین با زمان کاری 118 ثانیه بدست آمد.